Python：基础知识笔记-优快云博客

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本文记录了Python基础语法，包括标识符、行缩进、变量数据类型、运算符、条件与循环语句等，还介绍了各种数据类型的常用函数和操作。此外，分享了全套Python学习资料，涵盖学习路线、开发工具、视频合集、实战案例、练习题和面试资料等。

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Python 是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言，这里记录一些key takeaways.

0. 第一段Python代码

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
print( "你好，世界" )

'''
注1：Python中默认的编码格式是 ASCII 格式，在读取中文时会报错，需在文件开头加入 
# -*- coding: UTF-8 -*- 或者 # coding=utf-8 
注2：脚本语言的第一行，只对 Linux/Unix 用户适用，用来指定本脚本用什么解释器来执行
#!/usr/bin/python：告诉操作系统执行这个脚本的时候，调用 /usr/bin 下的 python 解释器；
#!/usr/bin/env python：去环境设置寻找 python 目录，可以增强代码的可移植性
'''

1. 基础语法

1.1 Python 标识符

在 Python 里，标识符由字母、数字、下划线组成，但不能以数字开头。

Python 中的标识符区分大小写。

以下划线开头的标识符有特殊意义： 1）以单下划线开头 _foo 的代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import * 而导入；2）以双下划线开头的 __foo 代表类的私有成员，以双下划线开头和结尾的 __foo__ 代表 Python 里特殊方法专用的标识，如 __init__() 代表类的构造函数。

1.2 行、缩进和换行

所有代码块语句必须包含相同的缩进空白数量。

Python语句中一般以新行作为语句的结束符：1）可以使用斜杠（ \）将一行的语句分为多行显示；2）语句中包含 [], {} 或 () 括号就不需要使用多行连接符；3）在同一行中使用多条语句，语句之间使用分号(;)分割；4）print 默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上逗号**,**。

1.3 变量和数据类型

Python有五个标准的数据类型：

Numbers（数字）：包括int（有符号整型），long（长整型[也可以代表八进制和十六进制]），float（浮点型），complex（复数）
String（字符串）：由数字、字母、下划线组成的一串字符
List（列表）：用**[ ]**标识，支持字符，数字，字符串和列表（即嵌套），有序的对象集合
Tuple（元组）：用**()**标识，内部元素用逗号隔开，不能二次赋值，相当于只读列表
Dictionary（字典）：用{ }标识，由索引(key)和它对应的值value组成，无序的对象集合

#数据类型转换
int(x [,base])	#将x转换为一个整数
float(x)	#将x转换到一个浮点数
str(x)	#将对象 x 转换为字符串
repr(x)	#将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str)	#用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)	#将序列 s 转换为一个元组
list(s)	#将序列 s 转换为一个列表
set(s)	#转换为可变集合
dict(d)	#创建一个字典，即一个序列 (key,value)元组。
frozenset(s)	#转换为不可变集合
chr(x)	#将一个整数转换为一个字符

1.4 运算符

# 算术运算符
+	加 - 两个对象相加
-	减 - 得到负数或是一个数减去另一个数
*	乘 - 两个数相乘或是返回一个被重复若干次的字符串
/	除 - x除以y
%	取模 - 返回除法的余数
**	幂 - 返回x的y次幂
//	取整除 - 返回商的整数部分（向下取整）

# 比较运算符 
# 所有比较运算符返回1表示真，返回0表示假。这分别与特殊的变量True和False等价
==	等于 - 比较对象是否相等
!=	不等于 - 比较两个对象是否不相等
<>	不等于 - 比较两个对象是否不相等(python3 已废弃)
>	大于 - 返回x是否大于y
<	小于 - 返回x是否小于y
>=	大于等于 - 返回x是否大于等于y
<=	小于等于 - 返回x是否小于等于y

# Python赋值运算符
=	简单的赋值运算符	c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=	加法赋值运算符	c += a 等效于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等效于 c = c - a
*=	乘法赋值运算符	c *= a 等效于 c = c * a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等效于 c = c / a
%=	取模赋值运算符	c %= a 等效于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c **= a 等效于 c = c ** a
//=	取整除赋值运算符c //= a 等效于 c = c // a

# Python位运算符
# 按位运算符是把数字看作二进制来进行计算的
&	按位与运算符：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0
|	按位或运算符：只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1
^	按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1
~	按位取反运算符：对数据的每个二进制位取反,即把1变为0,把0变为1 。~x 类似于 -x-1
<<	左移动运算符：运算数的各二进位全部左移若干位，由 << 右边的数字指定了移动的位数，高位丢弃，低位补0
>>	右移动运算符：把">>"左边的运算数的各二进位全部右移若干位，>> 右边的数字指定了移动的位数

# Python逻辑运算符
and	x and y	布尔"与" - 如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的计算值
or	x or y	布尔"或" - 如果 x 是非 0，它返回 x 的值，否则它返回 y 的计算值
not	not x	布尔"非" - 如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True

# Python成员运算符
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False
not in	如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False

# Python身份运算符
is	is 是判断两个标识符是不是引用自一个对象
is not	is not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象

1.5 条件与循环语句

#条件语句
if 判断条件1:
    执行语句1……
elif 判断条件2:
    执行语句2……
elif 判断条件3:
    执行语句3……
else:
    执行语句4……

#While循环语句
while 判断条件(condition1)：
    执行语句(statements1)……
else 判断条件(condition2)：
    执行语句(statements2)……

#For循环语句
for iterating_var in sequence:
   statements(s)
else:
   statements(s)

break语句用来终止循环语句，跳出整个循环，即循环条件没有False条件或者序列还没被完全递归完，也会停止执行循环语句。

continue语句用来告诉Python跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

pass语句是空语句，保持程序结构的完整性，不做任何事情，一般用做占位语句。

实例一

# 例1 输出10到20之间的质数
for num in range(10,20):  # 迭代 10 到 20 之间的数字
   for i in range(2,num): # 根据因子迭代
      if num%i == 0:      # 确定第一个因子
         j=num/i          # 计算第二个因子
         print '%d 等于 %d * %d' % (num,i,j)
         break            # 跳出当前循环
   else:                  # 循环的 else 部分
      print num, '是一个质数'

# 例2 循环输出2到100之间的质数
i = 2
while(i < 100):
   j = 2
   while(j <= (i/j)):
      if not(i%j): break          #i除以j的余数，能整除则为0 (False)，即if true跳出循环
      j = j + 1
   if (j > i/j) : print i, " 是质数"
   i = i + 1

2. 各种数据类型的常用函数和操作

2.1 数值与数学函数

import math #对浮点数的数学运算
import cmath #支持复数的数学运算

#函数	返回值 ( 描述 )
abs(x)	返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10
ceil(x)	返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5
cmp(x, y)	如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1
exp(x)	返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045
fabs(x)	返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0
floor(x)	返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4
log(x)	如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0
log10(x)	返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0
max(x1, x2,...)	返回给定参数的最大值，参数可以为序列
min(x1, x2,...)	返回给定参数的最小值，参数可以为序列
modf(x)	返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示
pow(x, y)	x**y 运算后的值
round(x [,n])	返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数
sqrt(x)	返回数字x的平方根

#随机数函数	描述
choice(seq)	从序列的元素中随机挑选一个元素，比如random.choice(range(10))，从0到9中随机挑选一个整数
randrange ([start,] stop [,step])	从指定范围内，按指定基数递增的集合中获取一个随机数，基数默认值为 1
random()	随机生成下一个实数，它在[0,1)范围内
seed([x])	改变随机数生成器的种子seed
shuffle(lst)	将序列的所有元素随机排序
uniform(x, y)	随机生成下一个实数，它在[x,y]范围内

#三角函数	描述
acos(x)	返回x的反余弦弧度值
asin(x)	返回x的反正弦弧度值
atan(x)	返回x的反正切弧度值
atan2(y, x)	返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值
cos(x)	返回x的弧度的余弦值
hypot(x, y)	返回欧几里德范数 sqrt(x*x + y*y)
sin(x)	返回的x弧度的正弦值
tan(x)	返回x弧度的正切值
degrees(x)	将弧度转换为角度,如degrees(math.pi/2) ， 返回90.0
radians(x)	将角度转换为弧度

Python数学常量
pi	数学常量 pi（圆周率，一般以π来表示）
e	数学常量 e，e即自然常数（自然常数）

2.2 字符串及其操作

2.2.1 截取

可以使用 [头下标:尾下标] 来截取相应的对象，其中下标是可以是正数（从左到右，0 开始算起）或负数（从右到左， -1开始算起），下标可以为空表示取到头或尾。[头下标:尾下标] 返回的结果包含头下标，但不包含尾下标。

2.2.2 字符串运算

#操作符	描述
+	字符串连接	
*	重复输出字符串	
[]	通过索引获取字符串中字符	
[ : ]	截取字符串中的一部分	
in	成员运算符 - 如果字符串中包含给定的字符返回 True	
not in	成员运算符 - 如果字符串中不包含给定的字符返回 True	
r/R	原始字符串 - 除在字符串的第一个引号前加上字母"r"（可以大小写）以外，与普通字符串有着几乎完全相同的语法	
%	格式字符串 - 详见下方2.2.3节
str = 'HelloWorld!'

#示例
print str[2:5]      # 输出字符串中第三个至第六个之间的字符串
print str * 2       # 输出字符串两次
print str + "TEST"  # 输出连接的字符串
'''以下为输出结果
llo
HelloWorld!HelloWorld!
HelloWorld!TEST
'''

2.2.3 字符串格式化

#字符串格式化符号	描述
      %c	 格式化字符及其ASCII码
      %s	 格式化字符串
      %d	 格式化整数
      %u	 格式化无符号整型
      %o	 格式化无符号八进制数
      %x	 格式化无符号十六进制数
      %X	 格式化无符号十六进制数（大写）
      %f	 格式化浮点数字，可指定小数点后的精度
      %e或%E	 用科学计数法格式化浮点数

#示例
print "My name is %s and my age is %d!" % ('Seldon', 24) 
>>> My name is Seldon and my age is 24!

#format 格式化函数 
'''
str.format()增强了字符串格式化的功能，通过 {} 和 : 来代替 % 
可以接受不限个参数，位置可以不按顺序
^, <, > 分别是居中、左对齐、右对齐，后面带宽度， : 号后面带填充的字符，只能是一个字符，不指定则默认是用空格填充。
+ 表示在正数前显示 +，负数前显示 -；  （空格）表示在正数前加空格
b、d、o、x 分别是二进制、十进制、八进制、十六进制
'''

#数字	       格式   输出	    描述
3.141592	{:.2f}	3.14	        保留小数点后两位
-1	       {:+.2f}	-1.00	        带符号保留小数点后两位
2.71828	       {:.0f}	3	        不带小数
1000000	       {:,}	1,000,000	以逗号分隔的数字格式
0.25	       {:.2%}	25.00%	        百分比格式
1000000000	{:.2e}	1.00e+09	指数记法

2.2.4 转义字符

转义字符	描述
\(在行尾时)	续行符
\\	反斜杠符号
\'	单引号
\"	双引号
\a	响铃
\b	退格(Backspace)
\e	转义
\000	空
\n	换行
\v	纵向制表符
\t	横向制表符
\r	回车
\f	换页
\oyy	八进制数，y 代表 0~7 的字符，例如：\012 代表换行。
\xyy	十六进制数，以 \x 开头，yy代表的字符，例如：\x0a代表换行
\other	其它的字符以普通格式输出

2.3 列表及元组

1）元组(tuple)使用小括号，列表[list]使用方括号；2）元组类似不能修改元素的列表，两者的部分操作一致；3）任意无符号的对象，以逗号隔开，默认为元组。

#元素的读取，添加和删除
list[1:5]  #取列表的第2个到第5个元素
list.append('Google')   #使用 append() 添加元素
del list[2]   #删除列表中的第3个元素

#脚本操作符
+ 组合
* 重复
3 in [1, 2, 3]	                >>>True	        元素是否存在于列表中
for x in [1, 2, 3]: print x,	>>>1 2 3	迭代
 
#函数
cmp(list1, list2)	比较两个列表的元素，python3已移除
len(list)	列表元素个数
max(list)	返回列表元素最大值
min(list)	返回列表元素最小值
list(seq)	将元组转换为列表
tuple(seq)	将列表转换为元组

#方法
list.append(obj)	在列表末尾添加新的对象
list.count(obj)		统计某个元素在列表中出现的次数
list.extend(seq)	在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）
list.index(obj)		从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
list.insert(index, obj)	将对象插入列表
list.pop([index=-1])	移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值
list.remove(obj)	移除列表中某个值的第一个匹配项
list.reverse()		反向列表中元素
list.sort(cmp=None, key=None, reverse=False)	对原列表进行排序
## reverse = True 降序， reverse = False 升序（默认）

2.4 字典

…TBC

References and Resources: